Русский
!

Conference publications

Abstracts

XX conference

Гомологичное моделирование пространственной структуры гидрогеназы hydsl пурпурной серной бактерии Thiocapsa roseopersicina BBS

Абдуллатыпов А.В., Бутанаев А.М., Цыганков А.А.

142290 Россия, Московская обл., г.Пущино ул.Институтская, 2, Телефон: (007)(4967)73-36-01, Факс: (4967)33-05-32, E-mail: ifpb@issp.serpukhov.su, azatik888@yandex.ru

1 pp. (accepted)

Гидрогеназы - ферменты, катализирующие окисление молекулярного водорода или восстановление протонов с образованием водорода. Они рассматриваются многими исследователями как перспективные возобновляемые катализаторы как для получения водорода в живых и искусственных системах, так и для окисления водорода в топливных элементах и биосенсорах. Железоникелевая гидрогеназа HydSL пурпурной серной бактерии Thiocapsa roseopersicina BBS является перспективным заменителем платины в водородных топливных элементах и биосенсорах водорода, поскольку данный фермент обладает высокой термостабильностью и устойчивостью к воздействию каталитических ядов. Для оптимизации работы данной гидрогеназы методом белковой инженерии необходимо знать ее структуру. Поскольку на текущий момент отсутствуют экспериментальные данные о трехмерной структуре гидрогеназы HydSL с атомным разрешением, теоретическое моделирование трехмерной структуры данного фермента является актуальным. Первая гомологичная модель гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina была построена Szilagyi et.al. в 2002 году. В этой работе в качестве шаблона использовалась трехмерная модель гидрогеназы Desulfovibrio gigas (код в базе данных PDB 2FRV). При моделировании в модели не был детально разрешен активный центр. Также в модель не были включены 55 С-концевых аминокислотных остатков малой субъединицы.

Целью нашей работы было моделирование структуры гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina BBS с включением всех лигандов и максимального количества аминокислотных остатков, оценка точности построенных моделей и сравнение их с шаблонной структурой, а также анализ внутрисубъединичных и межсубъединичных взаимодействий и внутримолекулярных тоннелей для поиска детерминант термостабильности и устойчивости к кислороду. Моделирование проводилось с использованием структуры гидрогеназы HydSL Chromatium vinosum (PDB-код 3MYR) в программе MODELLER с включением всех кофакторов, однако в полученные модели не включились 48 С-концевых остатков малой субъединицы; они были смоделированы на WEB-сервере QUARK, a затем модели с сервера QUARK использовались как шаблоны для повторного моделирования в MODELLER. Лучшие модели оценивались по z-оценке дискретно оптимизированной энергии, а затем модели больших и малых субъединиц были совмещены методом суперпозиции с шаблоном. Также проводилась оценка моделей на сервере MolProbity. Оценка водородных связей проводилась в программе YASARA Model, ионных пар – на сервере Protein Interaction Calculator, картирование внутримолекулярных тоннелей - на сервере MOLE2.0. В представленной работе показано, полученные модели обладают высоким уровнем доверия. Получено подтверждение, что ионные пары являются детерминантами термостабильности гидрогеназ, а причиной устойчивости гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina к действию кислорода может быть слабо развитая туннельная структура.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533